Aufregung im Schnee powered by Supersnow-Technologie

Das Klima erwärmt sich, aber die Nachfolger von Marcel Hirscher und Lindsey Vonn sowie alltägliche Wintersportler können optimistisch in die Zukunft blicken — an Schnee wird es nicht mangeln. Die Supersnow-Technologie, unterstützt durch Siemens-Automatisierung, hilft bei der Beschneiung von Pisten auf der ganzen Welt.

Die Beschneiung ist ein natürlicher Bestandteil des Skigebietsbetriebs geworden, und geeignete Beschneiungsstrategien ermöglichen es, selbst ein paar kalte Tage zu nutzen, um eine dauerhafte Schneedecke aufzubauen. Da Schnee das Sonnenlicht reflektiert, ohne Wärme zu absorbieren, kann er Skifahrern und Snowboardern viele Wochen lang Freude bereiten und behält seine Struktur auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt bei.

Die künstliche Beschneiung erfolgt durch Besprühen von Mikrotröpfchen, die, wenn sie in die eiskalte Luft fallen, zu Schnee werden. Eine Schneekanone stößt zerstäubtes Wasser unter einem Druck von aus 40 bar, während zusätzliche Düsen den Kristallisationsprozess beschleunigen und das Wasser in feinen Schnee umwandeln.

„Wir verwenden für diesen Zweck zwei Arten von Düsen — Wasserdüsen und Nukleationsdüsen. Letztere produzieren feinere Tröpfchen, und zusätzlich wird das Wasser mit Druckluft ausgeblasen, wodurch das Gefrieren ausgelöst wird. Natürlich ist Frost unerlässlich, damit dieser Prozess ablaufen kann.“ erklärt Robert Moczarny, Member of the Management Board von Supersnow.

Und das ist erst der Anfang, da die Automatisierung moderne Skipisten dominiert. Die Beschneiungsanlagen sind mit Wetterstationen und Steuerungssystemen ausgestattet, sodass sie teilweise oder vollständig autonom arbeiten können, wenn sie in die Snowmatic-System bereitgestellt von Supersnow.

„Um mit der Beschneiung zu beginnen, benötigen wir mehrere Dinge. Zuerst Wasser. Das Wasser sollte kalt sein, was bedeutet, dass Kühltürme notwendig sind. Außerdem müssen wir das Wasser mit hohem Druck zur Beschneiungsanlage leiten, und Pumpstationen mit Pumpenaggregaten sowie ein Rohrleitungssystem am Hang sind ideal für diesen Zweck.“ erklärt Robert Moczarny von Supersnow. „Wir benötigen auch Steuerungssysteme und fortschrittliche Automatisierung, um eine solche Anlage zu verwalten. Hier kommen Siemens-Komponenten ins Spiel, die die Grundlage für viele unserer Lösungen bilden.“ fügt er hinzu.

Die wichtigsten Elemente der Beschneiung sind die Geräte, die tatsächlich „Schnee produzieren“, wie Schneekanonen, Lanzen und das gesamte System zur Steuerung der Schneeproduktion. Wie die Experten von Supersnow jedoch betonen, sind die Menschen am wichtigsten — hochqualifizierte Fachkräfte, die für die Planung, den Bau und den Betrieb der Ausrüstung und der gesamten „Schneeproduktion“ -Anlagen verantwortlich sind.

„Am Ende hängt jedoch alles immer noch vom Wetter ab. Das ist teilweise ein Witz, teilweise wahr — denn in Wirklichkeit sagt uns die Prognose, ob mit der Beschneiung begonnen werden kann. Wenn die Bedingungen voraussichtlich günstig sein werden, starten wir das System und geben an, wo und wie die Beschneiung stattfinden wird. Bei Lösungen, bei denen Pumpstationen und Ventile automatisch gesteuert werden, definiert das Aufsichtspersonal nur die Parameter und den Betriebsbereich der Beschneiungsanlage. In nicht automatisierten Systemen muss diese Arbeit von Menschen ausgeführt und kontinuierlich koordiniert werden.“ sagt Mateusz Lukaszczyk, Gebietsleiter bei Supersnow.

Die Effizienz der Beschneiung hängt von der Menge des zugeführten Wassers sowie von der Anzahl und Konfiguration der Düsen ab. Bei Schneekanonen sind die Leistung und Effizienz des Lüfters — der eine korrekte Zerstäubung der Schneeteilchen gewährleistet — ebenfalls entscheidend. Das Endergebnis wird durch die Optimierung aller Parameter erzielt: Wasserfluss, Druck, Luftleistung und Lüfterbetrieb.

Ob die Beschneiung korrekt abläuft, kann durch eine Analyse der Schneequalität, einschließlich Dichte, Temperatur und Volumen, überprüft werden. Diese Parameter werden sowohl während der Produktion als auch direkt auf der Piste überprüft. Bei den meisten Beschneiungsanlagen erfolgt der Regelvorgang automatisch, obwohl diese Parameter auch manuell gesteuert werden können.

„Normalerweise wählen wir die Schneequalität auf einer Skala von 1 bis 7 aus, und die Automatisierung kümmert sich um den Rest. In manuellen Systemen müssen diese Einstellungen von Hand angepasst werden.“ erklärt Mateusz Lukaszczyk von Supersnow.

Modelle, die die Schneeproduktion an Hängen optimieren, sind hilfreich bei der Bestimmung der optimalen Beschneiungsparameter. Diese Modelle analysieren Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Wassertemperatur und andere Umweltfaktoren. Die örtlichen Bedingungen sind jedoch der wichtigste Faktor bei der Auswahl der richtigen Einstellungen. Aus diesem Grund werden Wettervorhersagen zwar in der Beschneiungsstrategie berücksichtigt, sind aber nicht die wichtigste Eingabe für das Modell.

Die Beschneiung erfolgt mit Lanzen und Schneekanonen, die auf stabilen Untergründen montiert und an Versorgungshydranten angeschlossen sind. Diese Lösung basiert auf der Automatisierung von Schneematic, ein von Supersnow entwickeltes Computersystem zur Steuerung und Überwachung der gesamten Ausrüstung und zur Überwachung des Beschneiungsprozesses. Die von Supersnow verwendete Automatisierung basiert teilweise auf Siemens-Lösungen.

„Das System steuert die Parameter der Beschneiung wie Temperatur, Wasserdurchfluss und Druck. Es überwacht auch die Lufttemperatur sowie die Betriebsparameter der Ausrüstung und der Stromversorgung. Es gewährleistet eine korrekte Regulierung sowohl der Pumpstationen als auch der Beschneiungsanlagen.“ erklärt Robert Moczarny von Supersnow.

Geräte aus dem Siemens-Ökosystem werden in Schlüsselkomponenten von Supersnow-Systemen verwendet, nämlich in Pumpstationen und Schneekanonen.

„In letzterem Fall sind Controller von S7‑1200 Serien sind das Herzstück des Geräts. Diese Controller verwenden Algorithmen, die zum Beispiel den Schneequalitätsfaktor im Verhältnis zu anderen Parametern berechnen. Siemens-Controller sind auch für andere wichtige Bereiche verantwortlich, wie Druckregulierung, Parameterüberwachung, Durchflussberechnungen und PID-Regelung. In Pumpstationen sind Siemens-Geräte unter anderem für die Leistungsregulierung und die Durchführung von Pumpprozessen gemäß vordefinierter Szenarien und Algorithmen verantwortlich.“ erklärt Marcin Koter, Vertriebsleiter bei Siemens.

Das Portfolio der Siemens-Produkte, die von Supersnow verwendet werden, umfasst auch Softstarter — SIRIUS 3RW, die für einen reibungslosen Motorstart und ein leises Stoppen sorgen, sowie HMI-Panels. Diese ermöglichen eine einfache und effiziente Interaktion mit Supersnow-Lösungen und ermöglichen eine einfache Bedienung der Geräte sowie die Überwachung und Steuerung von Prozessen.

Die Beschneiung ist energieintensiv. Es erfordert den Einsatz von leistungsstarken elektrischen Geräten und verbraucht erhebliche Mengen an Wasser. Daher spielt die Energieoptimierung in Systemen, die von Supersnow entworfen wurden, eine Schlüsselrolle.

„Je nachdem, wie groß das Skigebiet ist, können der Wasser- und Energieverbrauch erheblich variieren. In einem der größeren Resorts in Polen, wo etwa 250 Beschneiungsanlagen in Betrieb sind, erreicht der tägliche Wasserverbrauch beispielsweise 70.000 m³. Das System verwendet bis zu vier Pumpstationen mit einer Gesamtkapazität von 3.000 m³ pro Stunde und einer kombinierten Systemleistung von 6,48 MW. Insgesamt werden 18 Hochdruckpumpen verwendet, um Schnee zu erzeugen.“ erklärt Mateusz Lukaszczyk von Supersnow.

Die von Supersnow durchgeführte Energieeffizienzoptimierung gilt für verschiedene Systemkomponenten. Ein wichtiger Aspekt der Einsparungen ist die Minimierung des Energieverbrauchs in den Schneeerzeugern selbst. Andere Teile der Anlage sind ebenfalls so konzipiert, dass sie den Wasser- und Energieverbrauch während der Beschneiung reduzieren.

„Die Geometrie der Laufradschaufeln wurde so konzipiert, dass sie den höchstmöglichen Luftstrom mit dem geringstmöglichen Stromverbrauch erreicht. Die Optimierung der Beschneiungsparameter ist ein fortlaufender Prozess, weil es in so komplexen Systemen Hunderte von Optimierungspunkten gibt.“ erklärt Dariusz Kaczor, Leiter der Produktentwicklung für Schneemaschinen bei Supersnow.

Die Beschneiungsanlage arbeitet in der Regel nachts, wenn die Temperaturen am niedrigsten sind, obwohl auf einigen Pisten auch tagsüber Schnee entsteht. Von April bis Oktober werden Wartungsarbeiten durchgeführt, einschließlich Systemverbesserungen und -verbesserungen, Installationserweiterungen oder Austausch verschlissener Komponenten. Während der Wartung werden der Zustand und die Dichtheit der Wasserabschnitte überprüft, die Betriebsparameter der Pumpstation überwacht, Filtersysteme, Filter und Schneeerzeugerdüsen gereinigt sowie Leistungstests durchgeführt.

„Was die Beschneiungsstrategie angeht, so findet die intensivste Beschneiung kurz vor der Saison statt, um die Pisten so effektiv wie möglich zu präparieren. Später wird die Beschneiung je nach Bedarf in nachfolgenden Wetterfenstern durchgeführt. In Polen dauert die Skisaison etwa vier Monate. Damit es jedoch erfolgreich ist, arbeiten wir das ganze Jahr über intensiv daran.“ enthüllt Mateusz Lukaszczyk von Supersnow.

Automatisierungslösungen, die auf Geräten und Software von Siemens basieren, gewährleisten den zuverlässigen Betrieb der Beschneiungsanlage während der gesamten Saison.

„Von Supersnow entwickelte Systeme haben ihre Zuverlässigkeit seit 25 Jahren bewiesen. Zweifellos ist die größte Herausforderung bei der Beschneiung die Maximierung der Schneeproduktion. Deshalb ist es so wichtig, dass die Ausrüstung auf der Grundlage einer zuverlässigen Automatisierung funktioniert — und genau das bieten wir.“ sagt Marcin Köter von Siemens.

„Der Klimawandel bedeutet, dass das Wetterfenster für die künstliche Schneeproduktion oft sehr kurz ist. Unsere Ingenieure optimieren die Ausrüstung für den Betrieb unter allen Bedingungen und konzentrieren sich dabei besonders auf extrem schwierige Temperaturen um 0 Grad Celsius, die die Grenze für die Erzeugung von Kunstschnee mit Fanschneekanonen darstellen.“ schließt ab Dariusz Kaczor von Supersnow.